基于音乐创作的神经心理评估及干预的方法、系统和装置与流程

技术特征：
1.一种基于音乐创作的神经心理评估及干预的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：预先设置一执行时长，并在所述执行时长的时间起点处启动音乐交互场景；在所述音乐交互场景下，采集待检测用户的生理状态信号并进行连续滑动处理，提取出生理状态数据特征，以及对场景交互音乐进行分析处理并提取音乐数据特征；对所述生理状态数据特征和所述音乐数据特征进行分析处理，生成待检测用户当前的情绪状态类型、情绪状态水平以及生理音乐耦合指数；对所述生理状态数据特征进行音乐要素特征映射转化并输入音乐生成引擎，生成并播放神经心理音乐片段及进行音乐心理学分析，生成心理状态评估简报；根据所述情绪状态类型、所述情绪状态水平、所述生理音乐耦合指数和所述心理状态评估简报，完成目标路径规划分析，生成音乐生成参数调整策略，更新所述音乐生成引擎的生产参数；重复执行上述步骤至所述执行时长的终点时刻处停止，根据待检测用户的不同生理状态数据特征执行所述音乐生成引擎的生产参数的多次更新，实现对待检测用户的神经心理评估及干预。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先设置一执行时长，并在所述执行时长的时间起点处启动音乐交互场景的步骤具体为，根据待检测用户的基本状态信息确定神经心理创乐方案的编辑设置，以及音乐生成引擎的生产参数初始化，其中，所述基本状态信息至少包括姓名、性别、出生日期、年龄、身高、体重、血压、健康状况、疾病信息；在所述执行时长的时间起点处启动音乐交互场景，播放初始音乐。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述神经心理创乐方案至少包括方案名称、方案类型、目标情绪类型、目标情绪水平、音乐要素、生理驱动信号、音乐要素特征关系映射、执行时长、反馈类型；其中，所述音乐要素至少包括片段时长、主题背景、情感类型、情感水平、流派风格、演奏乐器、曲式调式、节奏节拍、和声和弦、音色表演、音量策略、优化方向、优化步进系数、旋律继承系数。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述音乐交互场景下，采集待检测用户的生理状态信号并进行连续滑动处理，提取出生理状态数据特征，以及对场景交互音乐进行分析处理并提取音乐数据特征的步骤具体为，采集待检测用户的所述生理状态信号；以预设时间步长、预设时间窗口对所述生理状态信号进行信号数据提取、数据预处理和数据特征分析，提取出所述生理状态数据特征；对所述场景交互音乐进行分析处理，提取所述音乐数据特征。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生理状态信号至少包括脑电图信号、脑磁图信号、心电图信号、肌电图信号、皮肤电信号、血氧水平依赖信号、血氧信号、脉搏信号、呼吸信号、温度信号。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述数据预处理至少包括a/d数模转换、重采样、重参考、降噪、去伪迹、信号矫正、工频陷波、低通滤波、高通滤波和带通滤波。7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述数据特征分析至少包括时域特征分析、频域特征分析、线性特征分析、非线性特征分析。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生理状态数据特征至少包括时域特征、
频域特征、线性特征、非线性特征。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述音乐数据特征至少包括时域特征、频域特征、线性特征、非线性特征。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述生理状态数据特征和所述音乐数据特征进行分析处理，生成待检测用户当前的情绪状态类型、情绪状态水平以及生理音乐耦合指数的步骤具体为，通过对基于不同情绪类型、不同情绪水平的生理状态数据特征的训练集数据进行训练，预先构建基于bi-lstm神经网络的神经网络情绪分类模型和基于gan对抗神经网络模型的神经网络情绪水平计算模型，由所述神经网络情绪分类模型和所述神经网络情绪水平计算模型构成神经网络情绪分类与状态计算模型；将所述生理状态数据特征输入至所述神经网络情绪分类与状态计算模型，得到待检测用户当前的所述情绪状态类型和所述情绪状态水平；将所述生理状态数据特征和所述音乐数据特征输入生理音乐耦合分析模型，得到待检测用户当前的所述生理音乐耦合指数。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述生理音乐耦合分析模型用于根据所述生理状态数据特征和所述音乐数据特征，分析生理和音乐的关联性，评估音乐对生理的调节强度，生成所述生理音乐耦合指数。12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述生理状态数据特征进行音乐要素特征映射转化并输入音乐生成引擎，生成并播放神经心理音乐片段及进行音乐心理学分析，生成心理状态评估简报的步骤具体为，预先构建基于gan对抗神经网络和音乐要素优化程序的音乐生成引擎；根据音乐要素特征关系映射的映射关系，将所述生理状态数据特征中的生理状态数据特征值转化为所述音乐要素中要素的参数取值；将所述参数取值输入音乐生成引擎生成所述神经心理音乐片段，并播放反馈给待检测用户；对所述神经心理音乐片段进行心理学分析，并结合所述情绪状态类型、所述情绪状态水平和所述生理音乐耦合指数，生成所述心理状态评估简报。13.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述情绪状态类型、所述情绪状态水平、所述生理音乐耦合指数和所述心理状态评估简报，完成目标路径规划分析，生成音乐生成参数调整策略，更新所述音乐生成引擎的生产参数的步骤具体为，根据所述神经心理创乐方案中目标情绪类型和目标情绪水平，对所述情绪状态类型、所述情绪状态水平和所述心理状态评估简报进行情绪迭代计算，获取当前的情绪状态类型和情绪状态水平与所述神经心理创乐方案中目标情绪类型和目标情绪水平的情绪状态差值，获取当前已执行时长，计算剩余优化次数，根据所述剩余优化次数计算情绪次均优化增量；根据所述情绪状态类型、所述情绪状态水平、所述心理状态评估简报和所述情绪次均优化增量进行音乐要素迭代分析，生成所述音乐生成参数调整策略，以更新所述音乐生成引擎的生产参数。14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述情绪状态差值的计算公式，如下：式中，为所述情绪状态差值，为所述神经心理创乐方案中目标情绪类型的目标情绪水平，为当前情绪状态类型的情绪状态水平，为不同情绪状态类型的换算系数；所述剩余优化次数的计算公式，如下：
式中，为所述剩余优化次数，为所述神经心理创乐方案中的执行时长，为已执行时长，为预设时间窗口长度；所述情绪次均优化增量的计算公式，如下：式中，dmi为所述情绪次均优化增量、为所述情绪状态差值、为所述剩余优化次数。15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述音乐生成参数调整策略至少包括情感迭代目标值、演奏乐器组合、曲式调式演变策略、节奏节拍目标值、和声和弦调整策略、音色表演调整策略、音量目标强度值、音频目标播放速率。16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重复执行上述步骤至所述执行时长的终点时刻处停止，根据待检测用户的不同生理状态数据特征执行所述音乐生成引擎的生产参数的多次更新，实现对待检测用户的神经心理评估及干预的步骤还包括，执行多次更新过程中生成的全部的所述神经心理音乐片段生成神经心理音乐，以及，执行多次更新过程中生成的全部的所述心理状态评估简报生成精神心理评估报告和治疗干预进展报告，实现对待检测用户的神经心理评估及干预。17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述精神心理评估报告至少包括精神状态报告、应激应对报告、动机情感报告、人格类型报告；所述治疗干预进展报告至少包括治疗效果报告、治疗干预调整策略、疾病治疗建议。18.一种基于音乐创作的神经心理评估及干预的系统，其特征在于，所述系统包括如下模块：创乐方案管理模块，用于根据待检测用户的基本状态信息确定神经心理创乐方案的编辑设置，以及音乐生成引擎的生产参数初始化；在所述神经心理创乐方案中预先设置执行时长，并在所述执行时长的时间起点处启动音乐交互场景，在所述执行时长的终点时刻处停止所述音乐交互场景，以根据待检测用户的不同生理状态数据特征执行所述音乐生成引擎的生产参数的多次更新，生成对待检测用户的神经心理评估及干预方案；信号采集处理模块，用于在所述音乐交互场景下，采集待检测用户的生理状态信号并进行连续滑动处理，提取出生理状态数据特征，以及对场景交互音乐进行分析处理并提取音乐数据特征；情绪耦合分析模块，用于对所述生理状态数据特征和所述音乐数据特征进行分析处理，生成待检测用户当前的情绪状态类型、情绪状态水平以及生理音乐耦合指数；创乐心理分析模块，用于对所述生理状态数据特征进行音乐要素特征映射转化并输入音乐生成引擎，生成并播放神经心理音乐片段及进行音乐心理学分析，生成心理状态评估简报；根据所述情绪状态类型、所述情绪状态水平、所述生理音乐耦合指数和所述心理状态评估简报，完成目标路径规划分析，生成音乐生成参数调整策略，更新所述音乐生成引擎的生产参数；神经心理报告模块，用于根据所述心理状态评估简报和所述神经心理音乐片段，生成
神经心理音乐、精神心理评估报告和治疗干预进展报告；数据存储管理模块，用于对创乐方案管理模块、信号采集处理模块、创乐心理分析模块、情绪耦合分析模块和神经心理报告模块所产生的过程数据进行统一存储和管理。19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述创乐方案管理模块包括：信息记录单元，用于待检测用户所述基本状态信息的输入、编辑、删除、查询和设置管理，所述基本状态信息至少包括姓名、性别、年龄、身高、体重、血压、健康状况、疾病信息；创乐方案设置单元，用于所述神经心理创乐方案的输入、编辑、删除、查询和设置管理，所述神经心理创乐方案至少包括方案名称、方案类型、目标情绪类型、目标情绪水平、音乐要素、生理驱动信号、音乐要素特征关系映射、执行时长、反馈类型；关系映射设置单元，用于所述音乐要素特征关系映射的输入、编辑、删除、查询和设置管理。20.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述信号采集处理模块包括：生理信号采集单元，用于连接生理状态监测设备，获取所述生理状态信号，所述生理状态信号至少包括脑电图信号、脑磁图信号、心电图信号、肌电图信号、皮肤电信号、血氧水平依赖信号、血氧信号、呼吸信号、温度信号；信号数据提取单元，用于以预设时间步长、预设时间窗口对所述生理状态信号进行信号截取和数据提取；数据预处理单元，用于对所述生理状态信号进行数据预处理，所述数据预处理至少包括a/d数模转换、重采样、重参考、降噪、去伪迹、信号矫正、工频陷波、低通滤波、高通滤波和带通滤波；数据特征分析单元，用于对所述生理状态信号进行数据特征分析，所述数据特征分析至少包括时域特征分析、频域特征分析、线性特征分析、非线性特征分析；音乐特征提取单元，用于对所述场景交互音乐进行分析处理，提取所述音乐数据特征，所述音乐数据特征至少包括时域特征、频域特征、线性特征、非线性特征。21.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述情绪耦合分析模块包括：情绪计算识别单元，用于将所述生理状态数据特征输入神经网络情绪分类与状态计算模型，生成所述情绪状态类型和所述情绪状态水平；生乐耦合分析单元，用于将所述生理状态数据特征和所述音乐数据特征输入生理音乐耦合分析模型，生成所述生理音乐耦合指数。22.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述创乐心理分析模块包括：特征映射转化单元，用于根据所述音乐要素特征关系映射，将所述生理状态数据特征中的数据特征值转化为所述音乐要素中要素的参数取值；音乐生成引擎工作单元，用于根据所述音乐要素的策略设置和参数取值，生成所述神经心理音乐片段；行为心理分析单元，用于结合所述情绪状态类型、所述情绪状态水平和所述生理音乐耦合指数，对所述神经心理音乐片段进行音乐心理学分析，生成所述心理状态评估简报；音乐调整策略单元，用于完成目标路径规划分析，生成所述音乐生成参数调整策略，并对所述音乐要素的启用和/或取值进行更新调整，更新所述音乐生成引擎的生产参数，所述音乐生成参数调整策略至少包括音乐生成参数调整策略包括情感迭代目标值、演奏乐器组
合、曲式调式演变策略、节奏节拍目标值、和声和弦调整策略、音色表演调整策略、音量目标强度值、音频目标播放速率；音乐播放控制单元，用于根据所述神经心理创乐方案中的反馈类型取值，将所述神经心理音乐片段播放输出，反馈或不反馈给检测和/或其他用户。23.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述神经心理报告模块，包括：音乐片段合成单元，用于根据多次更新过程中生成的全部连续时序的所述神经心理音乐片段，拼接生成所述神经心理音乐；心理评估报告单元，用于根据多次更新过程中生成的全部连续时序的所述心理状态评估简报，生成所述精神心理评估报告；治疗进展报告单元，用于根据多次更新过程中生成的全部连续时序的所述心理状态评估简报，生成所述治疗干预进展报告。24.一种基于音乐创作的神经心理评估及干预的装置，其特征在于，所述装置包括以下模组：可视化控制界面，用于所述神经心理创乐方案的编辑输入和执行控制，心理状态评估简报、精神心理评估报告和治疗干预进展报告的展示和反馈，神经音乐片段和神经心理音乐的播放控制和界面展示；生理信号采集器，用于通过生理信号采集设备和采集集成通讯模组，实现采集记录待检测用户的生理状态信号；数据分析处理器，用于对所述生理状态信号进行连续滑动处理，提取出生理状态数据特征；对场景交互音乐进行分析处理，提取音乐数据特征；对所述生理状态数据特征和所述音乐数据特征进行分析处理，生成待检测用户当前的情绪状态类型、情绪状态水平以及生理音乐耦合指数；对所述生理状态数据特征进行音乐要素特征映射转化并输入音乐生成引擎，生成并播放神经心理音乐片段及进行音乐心理学分析，生成心理状态评估简报；根据所述情绪状态类型、所述情绪状态水平、所述生理音乐耦合指数和所述心理状态评估简报，完成目标路径规划分析，生成音乐生成参数调整策略，更新所述音乐生成引擎的生产参数；生成精神心理评估报告和治疗干预进展报告；音乐生成引擎器，用于实现所述神经心理音乐片段和所述神经心理音乐的生成；音乐播放控制器，用于实现所述神经心理音乐片段和所述神经心理音乐的播放控制和音频输出；数据记录存储器，用于记录和存储全部的过程数据。25.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序实现如权利要求1-17任一项所述方法的步骤。26.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行实现如权利要求1-17任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明提出了一种基于音乐创作的神经心理评估及干预的方法、系统和装置，包括在一预设执行时长内执行对待检测用户的神经心理评估检测，通过提取待检测用户的生理状态数据特征，并对生理状态数据特征进行处理后得到参数调整策略，以更新音乐交互场景，在执行时长的时间终点停止检测，从而实现在多次交互过程中对待检测用户进行神经心理检测及训练的过程。本发明通过生理信号、音乐创作、音乐心理分析的创新融合方式方法，极大地提升了待检测用户的参与度和依从性，增加了方案的情绪影响力和干预治疗穿透度，尤其是在焦虑症、抑郁症、孤独症、自闭症，失眠等场景中，能够快速识别和改善人的情绪和心境，达到疾病诊断或康复干预的目的。的。的。


技术研发人员：何将
受保护的技术使用者：安徽星辰智跃科技有限责任公司
技术研发日：2022.10.26
技术公布日：2022/11/22